Anleitung für den Nachbau

Diese Seite soll bei der Konstrukt des STMs helfen.

Vorbereitung

Liste der benötigten Bauteile

Liste der Bauteile für die Scaneinheit

Modul	Bestellnummern	Preis	zusätzliche Informationen
Gehäuse	ThorLabsArt.-Nr.: KC1-T/M 88	~90€	Linsenhalter von ThorLabs
	ThorLabs Art.-Nr.: ER2-P4	~21€	Verbindungsstangen für den Aufbau
	ThorLabs Art.-Nr.: SP05/M	~30€	unterste Ebene für den Aufbau mit 3 Ebenen
Scankopf	Murata Electronics Art. Nr.: 7BB-20-6	36 ct pro Stück	Piezo, mehrere bestellen
	Conrad Bestell-Nr.: 741119 - 62	65 ct	Stiftleiste
			Gold-Pins
Spitze		1,60 €	0,4 mm Silberdraht
Probenhalter			Neodym-Magnet
	Plano Art-Nr.: G3347	10 €	Klebepad
			Glimmerplättchen
			Messingplättchen
Dämpfung	glatte Steinplatte (Baumarkt)	10 €	mehr als 10kg schwer
	Styrodur	ca. 5 €	"hart"
	Schaumstoff	ca. 5 €	"weich"

Liste der Bauteile für die Steuerungseinheit

Modul	Bestellnummern	Preis	zusätzliche Informationen
Stromumwandler	dreimal Microe DAC 2 click	19 €	DAC
	Microe ADC 8 Click	21 €	ADC
Vorverstärker	https://oshpark.com/shared_projects/XQKkLpe6	2,5 $	Board des Vorverstärkers
	Mouser Bestell-Nr.: 603-HHV-50FR-52-10M	45 ct	10 MOhm Widerstand
Piezotreiber
Stromversorgung

Für die Realisierung mit dem M5-Stack:

Modul	Bestellnummern	Preis	zusätzliche Informationen
Computer			M5-Stack
Anschluss für DACs/ ADC			Platine
			Kabel

Für die Realisierung mit dem STM32F407:

Modul	Bestellnummern	Preis	zusätzliche Informationen
Computer			STM32F407

Sonstige Bauteile

Modul	Bestellnummern	Preis	zusätzliche Informationen
Kleber	Conrad Bestell-Nr.: 1503383 - 62	13 €	Zweikomponentenkleber von JB Wild
	Sekundenkleber	4€	handelsüblich
			Silberkleber
Verkabelung

Aufbau der Module

Die verschiedenen Bauteile des STMs sind in der Entwicklung relativ unabhängig, aus diesem Grund ist eine genaue Reihenfolge für einen gelungenen Aufbau nicht unbedingt zwingend. Um jedoch Übersicht und Ordnung in die Konstruktion zu bringen, wird in Folgendem eine Anleitung vorgeschlagen. Meistens lassen sich allerdings mehrere Arbeitsschritte parallel ausführen, aus diesem Grund werden die einzelnen Arbeitsschritte in Phasen eingeteilt, in denen die Reihenfolge nicht entscheidend ist. In diesem Fall beginnt die Konstruktion des STMs mit der Scaneinheit, an die nach und nach die anderen Module angeschlossen werden.
Diese Seite stellt eine vorgeschlagene Reihenfolge für den Aufbau des STMs dar, die konkreten Arbeiten finden sich auf den verlinkten Seiten.

1. Phase (Aufbau der Module der Scaneinheit)

Als ersten Arbeitsschritt bietet es sich an mit dem Grundstock der Scaneinheit zu beginnen und den Linsenhalter für das Gehäuse gemäß der Schilderungen auf der Seite Gehäuse umzubauen. Danach ist ein sinnvoller Schritt den Scankopf aufzubauen, also vornehmlich das Piezoelement zu realisieren.

2. Phase (Zusammensetzen der Scaneinheit)

1. Schritt:

Nach dem die vorbereitenden Schritte ausgeführt worden sind, lässt sich nun das Piezoelement an der obersten Ebene des Gehäuses befestigen; der Schritt wäre also die Installation des Scankopfes am Gehäuses.
Parallel lässt sich der Probenhalter am Gehäuse installieren. Der Aufbau des Probenhalters erfolgt parallel bei der Installation des Probenhalters am Gehäuse. Eine Übersicht und eine Liste der benötigten Bauteile findet sich auf der Seite Probenhalter der eigentlich Aufbau jedoch, da er bei der Installation an dem STM erfolgt auf der Seite Installation des Probenhalters am Gehäuse.

2. Schritt:

Nun sind alle in das Gehäuse integrierten Bauteile installiert, und das Gehäuse kann nun zusammengesetzt werden (Zusammensetzung des Gehäuses)

3. Phase (Aufbau der Module der Steuerungseinheit)

Die Reihenfolge, in der die einzelnen Module der Steuerungseinheit aufgebaut werden, spielt keine entscheidende Rolle, doch es bietet sich an, mit dem Vorverstärkers des Tunnelstroms zu beginnen. Auf der Seite Vorverstärker finden sich die Beschreibung um den Vorverstärker aufzubauen und ihn an dem Gehäuse gleich anzuschließen.

Abhängig davon, ob die Realisierung mit dem M5-Stack oder mit dem STM32F407 gewählt wurde, können die DACs und ADCs, wie auf der Seite des Computers beschrieben, mit dem Computer verbunden werden. Sie sind ein Teil der Kommunikationsbrücke zwischen Computer und Piezo.

Als nächster Schritt kann der Piezotreiber, der zweite Teil der Kommunikationsbrücke zwischen Computer und Scaneinheit, realisiert werden. Dies findet sich gleich auf der Seite des Piezotreibers.

4. Phase (Installieren der Steuerungseinheit an der Scaneinheit)

Nun ist die Verdrahtung des Piezotreibers am Gehäuse und mit den DACs ein sinnvoller nächster Arbeitsschritt. (Verdrahtung Piezotreiber) Die Verbindung des Vorverstärkers mit dem ADC findet sich auch auf der Seite: Verdrahtung Vorverstärker.

5. Phase (Installation des STM)

Schließlich muss der Aufbau auf die Dämpfung gestellt werden
Das STM benötigt verschiedene Stromversorgungen; die Stromversorgung Biasstrom, Stromversorgung für Piezotreiber und Vorverstärker und zuletzt die Stromversorgung des Computers.